2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Внешнее произведение диф.форм ранга 2 в пр-ве Минковского
Сообщение24.12.2022, 22:00 


20/09/21
54
В книге Дубровина, Новикова, Фоменко (или в более новой книге Новикова и Тайманова, в которой скопированы целые куски из первой книги) приводится формула
$$
\star (F\wedge F)=\frac{1}{2}\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}
$$
в 4хмерном пространстве Минковского. Тут предполагается суммирование по повторяющимся индексам.

У меня никак не получается понять, почему коэффициент именно 1/2.

По определению внешнего произведения двух диф. форм рангов $k$ и $l$
$$
f\wedge g = \frac{1}{k! l!} A (f\otimes g) = \frac{1}{k! l!} \sum_{\sigma\in S_{k+l}} (\operatorname{sgn} \sigma)  (f\otimes g)^\sigma.
$$
В рассматриваемом случае $k=l=2$. Далее заменяем суммирование по всем перестановкам $\sigma$ 4-х индексов эквивалентным суммированием по 4-м индексам с заменой $ (\operatorname{sgn} \sigma) $ на полностью антисимметричный тензор 4-го ранга $\varepsilon^{jklm}$. Это дает
$$
F\wedge F=\frac{1}{4}\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}~dx^0\wedge dx^1\wedge dx^2\wedge dx^3
$$
Дальше используем $\star(dx^0\wedge dx^1\wedge dx^2\wedge dx^3)=1$. В итоге получается формула с коэффициентом 1/4 вместо 1/2. (возможно тут где-то ошибки в знаках, но для меня главное разобраться со степенью двойки). Что не так этих вычислениях?
-------------------------------------------------------------------------------------------------
К тому же выводу можно прийти другим путем. Из формулы
$$
F=E_\alpha dx^0\wedge dx^\alpha-H^1dx^2\wedge dx^3-H^2dx^3\wedge dx^1-H^3dx^1\wedge dx^2
$$
(греческие индексы означают пространственные индексы 1,2,3, причем по повторяющимся индексам подразумевается суммирование), откуда легко получить
$$
F\wedge F=-2(E_\alpha H^\alpha)dx^0\wedge dx^1\wedge dx^2\wedge dx^3.
$$
Также легко вычислить
$$
\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}=-8(E_\alpha H^\alpha).
$$
Снова получаем
$$
\star (F\wedge F)=\frac{1}{4}\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}
$$
с коэффициентом 1/4.

 Профиль  
                  
 
 Re: Внешнее произведение диф.форм ранга 2 в пр-ве Минковского
Сообщение25.12.2022, 02:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
Приведите заодно определение звёздочки Ходжа.

 Профиль  
                  
 
 Re: Внешнее произведение диф.форм ранга 2 в пр-ве Минковского
Сообщение25.12.2022, 08:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10909
Crna Gora
У меня так же.
$${}^*(F\wedge F)=\frac 1{4!}\frac{\varepsilon^{pqrs}}{\sqrt{|g|}}\;(F\wedge F)_{pqrs}=\frac 1 {4!}\frac{\varepsilon^{pqrs}}{\sqrt{|g|}}\;\frac 1{2!2!}\delta_{pqrs}^{jklm}F_{jk}F_{lm}=\frac{4!}{4!2!2!}\frac{\varepsilon^{jklm}}{\sqrt{|g|}}F_{jk}F_{lm}$$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Rex2024


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group